EP0351504A2 - Elektrostatische Druckhilfe - Google Patents

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EP0351504A2 EP89108050A EP89108050A EP0351504A2 EP 0351504 A2 EP0351504 A2 EP 0351504A2 EP 89108050 A EP89108050 A EP 89108050A EP 89108050 A EP89108050 A EP 89108050A EP 0351504 A2 EP0351504 A2 EP 0351504A2
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EP
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primary coil
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printing aid
impression roller
printing
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Franz Knopf
Ernst A. Hahne
Hermann Künzig
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Eltex Elektrostatik GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F9/00—Rotary intaglio printing presses
    • B41F9/001—Heliostatic printing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S101/00—Printing
    • Y10S101/37—Printing employing electrostatic force

Definitions

  • Printing aids of this type are known in a large number of embodiments. They serve to build up an electrostatic field in the printing nip between the forming roller assigned to the impression roller, in order to effect a better ink transfer to the web running in the printing nip, preferably paper web.
  • the invention is therefore based on the object of simplifying a generic electrostatic printing aid according to the preamble of the main claim and in such a way that printing units can also be retrofitted therewith.
  • a two-part transformer is used, the primary side of which rotates with the printing unit and the secondary side rotatably with the impression roller.
  • the voltage induced in the secondary coil is rectified and smoothed using a smoothing circuit and then transferred to the metal surface of the impression roller.
  • Electrical charges that are not bound to the conductor are particularly advantageous there are also no electrodes required to charge the surface of the impression roller, so that use in explosion-proof rooms in particular appears expedient.
  • known printing systems can be retrofitted in a simple manner by using only a impression roller constructed according to the invention and on one end face of which the secondary coil is attached and on the axis or shaft of the impression roller, depending on whether the impression roller is driven around the axis or rigidly connected to it revolves as a shaft, the primary coil is arranged.
  • the voltage effective on the secondary side can then be induced back in a simple manner, so that regulation of the induced voltage in the secondary coil is possible via this measuring transformer.
  • the primary and secondary coils as well as second primary and second secondary coils can consist of a number of partial coils, each of which is wound on bar magnets, with an annoying bar magnets opposite the gap, all of which are parallel to the axis of the impression roller run, are arranged opposite to each other.
  • the bar magnets assigned to the primary coil and the second primary coil are arranged at different radial distances from the axis of the impression roller, as are the secondary coil and the second secondary coil. With this arrangement, a magnetic induction is generated by the relative speed between the primary and secondary coils.
  • the covering can be connected via a voltage multiplier circuit.
  • the impression roller 5 in FIG. 1 has a shaft 6 on which it is arranged in a rotationally fixed manner, which rotates according to the directional arrow 7 and, as schematically arranged at 9, is grounded.
  • the impression roller is constructed in the usual way in the area 8 and also has a metal covering 10 on its insulating jacket. Another conductive covering 11 is attached over the metal covering 10.
  • a first receiving device Concentric to the shaft 6 of the impression roller 5, in addition to the latter, a first receiving device, generally designated as 13, as a magnetizable core with a secondary coil 14 and a second secondary coil 15 are each arranged concentrically to the shaft 6 on an end face 12.
  • a further receiving device 16 concentric to the shaft 6 is a further receiving device 16 as a magnetizable core for receiving a primary coil 17, likewise concentric to the shaft 6, with the electrical connections 1 and 2 and one arranged between the latter and the shaft 6 second primary coil 18 with the electrical connections 3 and 4 arranged.
  • the device 16 can be rotated with respect to the shaft 6 by means of a pin 19 which engages in an anchoring 20 which is fixed with respect to the printing unit and has on its inside a ball bearing, generally designated 21, with respect to the shaft 6, so that it can rotate, however, the magnetizable core can be held in a rotationally fixed manner with respect to the device due to the pin 19 and the anchor device 20.
  • a rectifier circuit 22 and a smoothing circuit 23 are also provided on the secondary side of the first receiving device 13, and their output is connected to the metal coating 10.
  • connection 2 of the primary coil 17 is grounded, whereas the connection 1 is connected to a high-voltage generator 30 with a variable AC voltage and a frequency of preferably 10 kHz.
  • the AC voltage source 30 is grounded with a connection 31.
  • the two electrical connections 3 and 4 of the second primary coil 18 are connected to the inputs of a controller 32 of the variable AC voltage source 30 and can change their size of the output voltage and / or their frequency - in a manner known per se.
  • the secondary coil 14 is grounded on one side, as is schematically designated by "9" in FIG. The same applies to the second secondary coil 15. Both secondary coils 14, 15 are connected in parallel.
  • a rectifier circuit 22 for rectifying the alternating current is initially arranged downstream of both coils. Behind the rectifier circuit 22 is a smoothing circuit 23 downstream with an LC filter, as is known per se. The output of the smoothing circuit 23 is connected to the metal coating 10 of the impression roller 5.
  • the primary coil 17 and the secondary coil 14 are moved towards each other. Via the air gap between the two magnetizable cores 13 and 16, the alternating voltage in the primary coil 17 can induce a secondary voltage in the secondary coil 14, which is rectified via the rectifier circuit 22 and smoothed and smoothed and in this form fed directly to the metal coating 11.
  • the induced voltage of the secondary coil 14 is taken off by the second secondary coil 15 and induced on the second primary coil 18 in the opposite sense, which is connected to the controller 32 with its electrical connections 3 and 4. This controls the AC voltage source 30 such that, for example, the same DC voltage is always applied to the metal coating 10.
  • 40 represents the magnetic circuit for energy transmission.
  • 41 is the magnetic circuit for the transmitter.

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Abstract

Mit elektrostatischer Druckhilfe ausgerüsteter Presseur (5) eines Druckwerks weist auf seinem Isolationsmantel einen leitfähigen Belag (10) auf, über dem ein weiterer, begrenzt leitfähiger Belag (11) angeordnet ist. Konzentrisch zu der elektrisch geerdeten Achse oder Welle (6) des Presseurs (5) ist neben diesem eine Primärspule (17) bezüglich des Druckwerks fest angeordnet und konzentrisch zu der elektrisch geerdeten Welle (6) des Presseurs (5) an dessen einer Stirnseite (12) eine Sekundär­spule (14) bezüglich des Presseurs (5) fest angebracht. Der eine Anschluß der Sekundärspule (14) bzw. Welle (6) und der andere über eine Gleichrichter­schaltung (22) an dem Belag (10) angeschlossen.

Description

  • Druckhilfen dieser Art sind in einer Vielzahl von Aus­führungsformen bekannt. Sie dienen dazu, im Druckspalt zwischen der dem Presseur zugeordneten Formwalze ein elektrostatisches Feld aufzubauen, um mittels dem eine bessere Farbübertragung auf die in dem Druckspalt laufen­de Bahn, vorzugsweise Papierbahn zu bewirken.
  • Allen Druckhilfen haftet der Nachteil an, daß sie auf­wendig herzustellen sind und zum Teil nicht mehr an vor­handenen Druckwerken nachgerüstet werden können.
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße elektrostatische Druckhilfe gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs einfacher und so auszu­gestalten, daß damit auch nachträglich Druckwerke aus­gerüstet werden können.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Druckhilfe gemäß des Ober­begriffs des Hauptanspruchs erfindungsgemäß durch des­sen kennzeichnende Merkmale gelöst.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Prinzip wird also mit anderen Worten ein zweigeteilter Transformator verwendet, dessen Primärseite druckwerkfest und dessen Sekundärseite dreh­fest zu dem Presseur mit diesem umläuft. Die in der Sekundärspule induzierte Spannung wird gleichgerichtet und mittels einer Glättungsschaltung geglättet und dann auf den Metallbelag des Presseurs übertragen. Mit besonderem Vorteil entstehen nicht an den Leiter gebundene elektrische Ladungen elektrische Ladungen und sind auch keine Elektroden zum Aufladen der Oberfläche des Presseurs erforderlich, so daß insbesondere der Einsatz in explosionsgeschützten Räumen zweckmäßig erscheint. Außerdem können in einfacher Weise bekannte Druckanlagen nachgerüstet werden, indem nur ein erfindungsgemäß aufgebauter Presseur eingesetzt und an dessen eine Stirnseite die Sekundärspule angebracht und auf der Achse bzw. Welle des Presseurs, je nachdem ob der Presseur um die Achse herum angetrieben oder starr mit dieser verbunden als Welle umläuft, die Primärspule angeordnet ist.
  • Mittels zweier zusätzlicher Wicklungen läßt sich dann in einfacher Weise die sekundärseitig wirksame Spannung wieder zurückinduzieren, so daß über diesen Meßübertrager eine Regelung der induzierten Spannung in der Sekundärspule möglich ist.
  • In alternativer oder zusätzlicher Ausgestaltung der Erfindung können die Primär- und Sekundärspule sowie zweite Primär- und zweite Sekundärspulen aus einer An­zahl von Teilspulen bestehen, die jeweils auf Stab­magnete aufgewickelt sind, wobei ein Anger durch den Spalt gegenüberliegende Stabmagnete, die sämtlich parallel zur Achse des Presseurs verlaufen, gegenständig zueinander angeordnet sind. Außerdem sind die der Primär­spule und der zweiten Primärspule zugeordnete Stabmagnete mit verschiedenen radialen Abstand von der Achse des Presseurs angeordnet, ebenso wie die Sekundärspule und die zweite Sekundärspule. Durch diese Anordnung wird durch die Relativgeschwindigkeit zwischen den Primär- und Sekundärspulen eine magnetische Induktion erzeugt. Außerdem kann der Belag über eine spannungsvervielfacher­schaltung angeschlossen sein.
  • Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Er­findung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher er­läutert. In dieser zeigt:
    • Figur 1 einen schematischen Querschnitt durch einen Presseur, in teilweise abgebrochener und aus­gebrochener Darstellung;
    • Figur 2 das elektrische Schaltbild der Anordnung ge­mäß Figur 1.
  • Der Presseur 5 weist in Figur 1 eine Welle 6 auf, auf der er drehfest angeordnet ist, die gemäß Richtungspfeil 7 umläuft und, wie schematisch mit 9 angeordnet, geerdet ist.
  • Der Presseur ist im Bereich 8 in üblicher Art und Weise aufgebaut und weist darüber hinausgehend auf seinem Isoliermantel einen Metallbelag 10 auf. Über den Metallbelag 10 ist ein weiterer leitfähiger Belag 11 angebracht.
  • Konzentrisch zur Welle 6 des Presseurs 5 ist neben die­sem auf einer Stirnseite 12 eine insgesamt mit 13 be­zeichnete erste Aufnahmevorrichtung als magnetisierbarer Kern mit einer Sekundärspule 14 sowie eine zweite Sekundärspule 15 jeweils konzentrisch zur Welle 6 angeordnet.
  • Ferner ist konzentrisch zu der Welle 6 eine weitere Auf­nahmevorrichtung 16 als magnetisierbarer Kern zur Aufnahme einer ebenfalls zur Welle 6 konzentrischen Primärspule 17 mit den elektrischen Anschlüssen 1 und 2 sowie eine zwischen dieser und der Welle 6 angeordneten zweiten Primärspule 18 mit den elektrischen Anschlüssen 3 und 4 angeordnet. Die Vorrichtung 16 ist mittels eines Zapfens 19, der in eine bezüglich des Druckwerks feste Verankerung 20 eingreift, bezüglich der Welle 6 drehbar und weist auf seiner Innenseite ein insgesamt mit 21 bezeichnetes Kugellager bezüglich der Welle 6 auf, so daß sich diese zwar drehen kann, der magnetisierbare Kern jedoch infolge des Zapfens 19 und der Ankervorrichtung 20 bezüglich der Vorrichtung drehfest gehalten werden kann.
  • Auf der Sekundärseite der ersten Aufnahmevorrichtung 13 ist ferner noch eine Gleichrichterschaltung 22 sowie eine Glättungsschaltung 23 vorgesehen, die mit ihrem Ausgang mit dem Metallbelag 10 verbunden ist.
  • Das genaue Schaltbild ist in Figur 2 dargestellt.
  • So ist ersichtlich, daß der eine elektrische Anschluß 2 der Primärspule 17 geerdet ist, wohingegen der Anschluß 1 an einen Hochspannungsgenerator 30 mit einer variablen Wechselspannung und einer Frequenz von vorzugsweise 10 kHz angeschlossen ist. Die Wechselspannungsquelle 30 ist mit einem Anschluß 31 geerdet.
  • Die beiden elektrischon Anschlüsse 3 und 4 der zweiten Primärspule 18 sind an die Eingänge einer Regelung 32 der variablen Wechselspannungsquelle 30 angeschlossen und kann deren Größe der Ausgangsspannung und/oder deren Frequenz - in an sich bekannter Weise - ändern.
  • Die Sekundärspule 14 ist mit ihrer einen Seite geerdet, wie das in Figur 2 mit "9" schematisch bezeichnet ist. Dasselbe gilt für die zweite Sekundärspule 15. Beide Sekundärspulen 14, 15 sind parallel geschaltet. Beiden Spulen ist zunächst eine Gleichrichterschaltung 22 zum Gleichrichten des Wechselstromes nachgeordnet. Hinter der Gleichrichterschaltung 22 ist eine Glättungsschaltung 23 mit einem LC-Filter, wie an sich bekannt, nachgeordnet. Der Ausgang der Glättungsschaltung 23 ist mit dem Metallbelag 10 des Presseurs 5 verbunden.
  • Im Betrieb sind die Primärspule 17 und die Sekundärspu­le 14 zueinander bewegt. Über den Luftspalt zwischen den beiden magnetisierbaren Kernen 13 und 16 kann also die Wechselspannung in der Primärspule 17 eine Sekundärspannung in der Sekundärspule 14 induzieren, die über die Gleichrichterschaltung 22 gleichgerichtet und die Glättungsschaltung 23 geglättet und in dieser Form direkt dem Metallbelag 11 zugeführt wird. Im umgekehrten Sinne wird die induzierte Spannung der Sekundärspule 14 durch die zweite Sekundärspule 15 abgenommen und auf die zweite Primärspule 18 im umgekehrten Sinne induziert, die mit ihren elektrischen Anschlüssen 3 und 4 an die Steuerung 32 angeschlossen ist. Diese steuert die Wechselspannungsquelle 30 dergestalt, daß beispielsweise stets an dem Metallbelag 10 die gleiche Gleichspannung liegt.
  • 40 stellt den magnetischen Kreis für die Energieüber­tragung dar.
  • 41 ist der magnetische Kreis für den Meßübertrager.

Claims (11)

1. Mit elektrostatischer Druckhilfe ausgerüsteter Presseur (5) eines Druckwerks,
dadurch gekennzeichnet, daß der Presseur (5) auf seinem Isolationsmantel einen gegebenen­falls homogenen, jedoch leitfähigen Belag (10), vorzugsweise einen Metallbelag aufweist, daß über diesem ein weiterer, begrenzt leitfähiger Belag (11) angeordnet ist, daß konzentrisch zu der elektrisch geerdeten (9) Achse oder Welle (6) des Presseurs (5) neben diesem eine Primärspule (17) bezüglich des Druck- werks fest (19, 20) angeordnet ist, daß konzentrisch zu der elektrisch geerdeten Achse oder Welle (6) des Presseurs (5) an dessen einer Stirnseite (12) eine Sekundärspule (14) bezüglich des Presseurs (5) fest angebracht ist und daß deren einer Anschluß an die Achse bzw. Welle (6) und deren anderer Anschluß über eine Gleichrichterschaltung (22) an den Belag (10) angeschlossen ist.
2. Druckhilfe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß zwi­schen der Gleichrichterschaltung (22) und dem Metallbe­lag (10) eine Glättungsschaltung (23) für den pulsie­ renden Gleichstrom angeordnet ist.
3. Druckhilfe nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Primärspule (17) eine zweite Primärspule (18) und der Sekundärspule (14) eine mit dieser umlaufenden, zu dieser parallel geschaltete zweite Sekundärspule (15) zugeordnet ist, die der zweiten Primärspule (18) gegen­überliegt.
4. Druckhilfe nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Primärspule (17) an eine über eine Steuerung (32) variab­le Wechselspannungsquelle (30) mit einer Frequenz von 10 ± 5 kHz anschließbar ist.
5. Druckhilfe nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Primärspule (18) an den Eingang der Regelung (32) angeschlossen ist.
6. Druckhilfe, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß an­stelle der Primärspule (17) eine Vielzahl von ersten Stabmagneten angebracht sind.
7. Druckhilfe nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Primärspule (17) aus einer der Anzahl der Stabmagnete entsprechenden Anzahl von Teilspulen besteht, die auf den Magnet aufgewickelt sind.
8. Druckhilfe nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärspule (14) aus einer der Anzahl der ersten Stabmagnete entsprechenden Anzahl von Teilspulen besteht und diese auf gegenständig zu den ersten angeordneten zweiten Stabmagneten aufgewickelt sind.
9. Druckhilfe, insbesondere nach einem der An­sprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­zeichnet, daß die zweite Primärspule (18) aus einer der Anzahl von dritten Stabmagneten ent­sprechenden Anzahl von Teilspulen besteht, von denen jede auf eine der dritten Stabmagnete aufgewickelt ist
10. Druckhilfe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Sekundärspule (15) aus einer Anzahl der dritten Stabmagneten entsprechenden Anzahl von Teilspulen besteht und diese auf gegenständig zu den dritten Stabmagneten angeordneten vierten Stab­magneten aufgewickelt sind.
11. Druckhilfe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärspule (14) gegebenenfalls über einen Spannungsvervielfacher an den Belag (10) angeschlossen ist.
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